PENGUKURAN DI LABORATORIUM

Laporan praktikum Kimia Fisika II
PENGUKURAN DI LABORATORIUM
(POLARIMETRI)
Abstrak
Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik
yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan.
Polarimeter digunakan untuk mengetahui prinsip kerja dari polarimeter, dan putaran optik
dari beberapa zat optik yaitu aquades, glukosa dan sukrosa. Aquades merupakan titik nol dari
pengukuran. Berdasarkan prinsip kerja polarimeter. Dihasilkan bahwa sukrosa memiliki
putaran spesifik optis aktif yang lebih besar dibandingkan dengan glukosa.
Kata kunci : Polarimeter, optis aktif, putaran spesifik, glukosa, sukrosa.
PENDAHULUAN
Polarimetri
adalah
suatu
menjadi dua bidang getar yang saling
tegak lurus. Yang dimaksud dengan
cara
cahaya terpolarisasi adalah senyawa yang
analisa yang didasarkan pada pengukuran
mempunyai satu arah getar dan arah getar
sudut putaran (optical rotation) cahaya
tersebut
terpolarisir oleh senyawa yang transparan
sinar
monokromatis
Pada
yang
optis
aktif
prisma
polarimeter
terdapat
terpolarisasi
(polarisator),
kemudian terus ke sel polarimeter yang
sinar terpolarisir. Zat yang optis ditandai
berisi larutan dan akhirnya menuju prisma
dengan adanya atom karbon asimetris atau
terpolarisasi kedua (analisator). Polarisator
atom C kiral dalam senyawa organik,
adalah polaroid yang dapat mempolarisasi
contoh : kuarsa ( SiO2 ), fruktosa.
monokromatik
arah
berasal dari sumber dilewatkan melalui
adalah
senyawa yang dapat memutar bidang getar
Cahaya
terhadap
polarisator dan analisator. Sinar yang
terpolarisir tersebut.
Senyawa
lurus
rambatnya.
dan optis aktif apabila senyawa tersebut
dilewati
tegak
cahaya,
pada
sedangkan
analisator
adalah
polaroid yang dapat menganalisis atau
dasarnya mempunyai bidang getar yang
mempolarisasi cahaya.
banyak sekali. Bila dikhayalkan maka
Untuk menentukan posisi yang
bidang getar tersebut akan tegak lurus pada
tepat sulit dilakukan, karena itu digunakan
bidang datar. Bidang getar yang banyak
setengah
sekali ini secara mekanik dapat dipisahkan
1
bayangan.
Untuk
mencapai
Laporan praktikum Kimia Fisika II
kondisi ini, polarisator diatur sedemikian
2. Levo rotary (-), jika arah putarnya ke
rupa, sehingga setengah bidang polarisasi
kiri atau berlawanan dengan putaran
membentuk sudut sekecil mungkin dengan
jarum jam.
setengah bidang polarisasi yang lainnya.
Jika suatu sinar dilewatkan pada
Akibatnya memberikan pemadaman pada
suatu larutan, larutan itu akan meneruskan
kedua sisi lain, sedangkan ditengah terang.
sinar atau komponen gelombang yang arah
Bila analisator diputar terus, setengah dari
getarnya
medan menjadi lebih terang dan lainnya
menyerap sinar yang arahnya tegak lurus
redup. Posisi putaran diantara terjadinya
dengan arah ini. Di sini larutan digunakan
pemadaman dan terang tersebut adalah
sebagai
“posisi putaran yang tepat” dimana pada
polarisator. Akhirnya sinar yang keluar
saat ini intensitas kedua medan sama.
dari larutan adalah sinar yang terpolarisasi
Bila
arah
transmisi
polarisator
searah
suatu
dengan
plat
larutan
pemolarisasi
dan
atau
bidang.
sejajar dengan arah transmisi analisator,
Sudut putar jenis ialah besarnya
maka sinar yang mempunyai arah getaran
perputaran oleh 1,00 gram zat dalam 1,00
yang
polarisator
mL larutan yang barada dalam tabung
diteruskan seluruhnya. Tetapi apabila arah
dengan panjang jalan cahaya 1,00 dm,
transmisi polarisator tegak lurus terhadap
pada temperatur dan panjang gelombang
analisator maka tak ada sinar yang
tertentu. Panjang gelombang yang lazim
diteruskan. Dan bila arahnya membentuk
digunakan ialah 589,3 nm, dimana 1 nm =
suatu sudut maka sinar yang diteruskan
10-9m.
sama
dengan
arah
hanya sebagian. Sinar terpolarisasi linear
Adapun
hal-hal
yang
dapat
yang melalui suatu larutan optik aktif akan
mempengaruhi sudut putar suatu larutan
mengalami pemutaran bidang polarisasi.
adalah sebagai berikut :
Prinsip
dasar
polarimetris
ini
1. Jenis zat
adalah pengukuran daya putar optis suatu
Masing–masing zat memberikan
zat yang menimbulkan terjadinya putaran
sudut
bidang getar sinar terpolarisir. Pemutaran
terhadap
bidang getar sinar terpolarisir
terpolarisir.
oleh
senyawa optis aktif ada 2 macam, yaitu :
putaran
bidang
yang
berbeda
getar
sinar
2. Panjang lajur larutan dan panjang
1. Dexro rotary (+), jika arah putarnya ke
tabung
kanan atau sesuai putaran jarum jam.
Jika lajur larutan diperbesar maka
putarannya juga makin besar.
2
Laporan praktikum Kimia Fisika II
3. Suhu
Peralatan
Makin tinggi suhu maka sudut
Alat-alat yang digunakan dalam
putarannya makin kecil, hal ini
praktikum ini adalah polararimeter, gelas
disebabkan
beker, dan botol semprot.
karena
zat
akan
memuai dengan naiknya suhu
Cara Kerja
sehingga zat yang berada dalam
Sel polarimeter di bilas berkali-kali
tabung akan berkurang.
dengan
4. Konsentrasi zat
Konsentrasi
aquades.
Kemudian
aquades
dimasukkan ke dalam sel polarimeter
sebanding
dengan
hingga penuh dan tidak ada gelembung
sudut putaran, jika konsentrasi
udara
dinaikkan
polarimeter tersebut dimasukkan ke dalam
maka
putarannya
semakin besar.
yang
masuk.
Kemudian
sel
polarimeter. Dan diukur besar putarannya
5. Jenis sinar (panjang gelombang)
yaitu sampai terlihat bayangan redup.
Pada panjang gelombang yang
Sehingga didapatkan putaran dari aquades
berbeda zat yang sama mempunyai
yang selanjutnya dijadikan titik nol bagi
nilai putaran yang berbeda.
pengukuran
6. Pelarut
selanjutnya.
kosongkan sel polarimeter dan bilas
Zat yang sama mempunyai nilai
berkali-kali
dengan
putaran yang berbeda dalam pelarut
Kemudian
ukur
yang
Selanjutnya
dalam
Kemudian
berbeda. Contoh : Calciferol
kloroform
α
=
+52,0o
larutan
putaran
dihitung
sampel.
optiknya.
dengan
rumus
berikut:
sedangkan Calciferol dalam aseton
α = + 82,6o.
dimana :
=
Putaran spesifik
MATERI DAN METODE
α =
Bahan
Putaran yang diukur
tanpa
Bahan
yang
digunakan
dalam
putaran
peralatan
praktikum ini adalah Aquades, zat A yaitu
λ =
Panjang sel = 1 dm
yang merupakan glukosa 5%,dan zat B
c=
konsentrasi
yang merupakan sukrosa 5%.
W/V = 0.05)
3
(5%
Laporan praktikum Kimia Fisika II
itu, dalam percobaan ini aquades juga
HASIL DAN PEMBAHASAN
diukur putaran optisnya untuk dijadikan
sebagai standar dalam pengukuran untuk
Pada percobaan tentang polarimetri
menentukan
ini, dengan menggunakan alat polarimeter
besar
sudut
optiknya
ini
untuk
Tujuan
untuk
alat
merezero
sehingga
dan
dapat
digunakan untuk menentukan besarnya
yakni aquadest sebagai larutan standar, Zat
putaran senyawa lain.
A(Glukosa 5 %) dan juga zat B (Sukrosa 5
Glukosa
%). Pada awal percobaan, pertama-tama
digunakan
sebagai
senyawa optis aktif karena glukosa dapat
sel polarimeter dibilas beberapa kali
memutar bidang terpolarisir kearah kanan
dengan aquadest. Hal ini bertujuan agar sel
(dekstro rotary) dan kearah kiri (levo
polarimeter ini bersih dari senyawa-
rotary).
senyawa yang digunakan pada percobaan
Pengukuran putaran optis dari glukosa dan
sebelumnya. Setelah itu sel ini diisi dengan
sukrosa
aquadest dan tidak boleh ada gelembung
dengan
metode
polarimetri
dilakukan dengan pengukuran aquades
karena gelembung dapat menghalangi
terlebih dahulu. Aquades dimasukkan ke
penglihatan saat melakukan pengamatan.
dalam sel polarimetri dan tidak boleh ada
Salanjutnya sel yang berisi aquadest ini
gelembung udara agar tidak mengganggu
diletakkan dalam polarimeter. Kemudian
hasil pembacaan. Kemudian analizer diatur
ditetapkan setengah bayangan dimana
sedemikian rupa agar garis hitam tidak
warna gelap dan terang terlihat dengan
terlihat
jelas. Bayangan ini ditetapkan sebagai
lagi.
Sinar
yang
dihasilkan
berwarna merah. Kemudian sudut putaran
bayangan kerja.
dianalisa
adalah
mengkalibrasi
masing-masing larutan yang digunakan
Syarat
nol.
digunakannya aquades dalam percobaan
pada percobaannya akan diukur atau
diamati
titik
diukur pada skala vernier. Setelah itu
senyawa
dengan
yang
dapat
polarimeter
adalah
dilakukan pengukuran terhadap Glukosa
5%
dan
Sukrosa
5%.
Pengukuran
sampel larutan berwarna bening dan
dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan.
mempunya atom C kiral dan bayangan
Kemudian dilakukan perhitungan rata-rata
didapatkan baur-baur. Dalam percobaan
terhadap hasil pengukuran sudut putaran
ini, digunakan glukosa dan sukrosa sebagai
aquades yang akan digunakan untuk
senyawa optis aktif dengan konsentrasi
menentukan titik nolnya. Dengan cara
masing-masing yaitu 5 % dan 5 %. Selain
tersebut didapatkan data sebagai berikut :
4
Laporan praktikum Kimia Fisika II
Tabel 1
Aquades digunakan sebagai titik nol.
C = 5/100 = 0,05
Dengan demikian rata-rata dari putaran air
λ
digunakan untuk menjumlahkan putaran
dari glukosa dan sukrosa. Dari cara
Ditanya
tersebut didapat data sebagai berikut
:
Jawab
Tabel 2
= 1 dm
=...?
:
α = +3,87 o
1dm.0,05
λ.C
=
= + 77,40
Dengan cara yang sama, diperoleh data
Menghitung
nilai
konsentrasi
sampel,
sebagai berikut :
diperlukan persamaan regresi yang di
Tabel 3
dapatkan dari perhitungan data dari larutan
standar. Dimana nilai dari besar sudut
putar bidang sinar terpolarisir dari sampel
dimasukkan ke dalam persamaan regresi.
Sehingga diperoleh putan spesifik dari
glukosa 5% dan sukrosa 5%. Persentase
kebenaran praktikum untuk pengukuran
putaran spesifik dapat diperoleh juga
dengan cara sebagai berikut.
Standar deviasi (SD) =
Untuk zat A : Glukosa 5 %
=
+ 50,6667
=
3 −1
(
Σ [α ] D − [α ] D
n −1
25
25
)
2
+ 50,6667 o
2
= +25, ,33335 = +5,03320
Diketahui
: α1
o
= + 3,87
α2
= + 3,37 o
α3
= + 3,67o
Simpangan
baku =
(72,73± +5,0332) 0
5
=
Laporan praktikum Kimia Fisika II
+ 5,0332 o
x100%
Persentase kesalahan =
+ 72,73o
Standar deviasi (SD) =
= 6,92 %
=
Kebenaran praktikum = 100 % - 6,92 % =
93,08 %
+ 8,0
=
3 −1
(
Σ [α ] D − [α ] D
n −1
25
25
)
2
+ 8,0 o
2
= + 4,0 = +2,00
Simpangan
baku =
=
Zat B : Sukrosa 5 %
(127,4± +2,0) 0
Diketahui :
α1 = + 6,37o
Persentase kesalahan =
α2 = + 6,27 o
α3 = + 6,47o
+ 2,0 o
x100%
+ 127,4 o
=1,57 %
C = 5/100 = 0,05
Kebenaran praktikum = 100 % - 1,57 % =
98,43 %
λ = 1 dm
Berdasarkan Tabel 3 dan table 4
Ditanya:
Jawab:
=
=...?
bahwa putaran spesifik sukrosa 5% lebih
besar
α
=
λ.C
dari
glukosa
5%.
Hal
ini
menunjukkan bahwa glukosa 5% memiliki
sifat
+6,37 o
1dm.0,05
optis
aktif
yang
lebih
besar
dibandingkan dengan sukrosa 5%. Hasil
percobaan yang diperoleh sesuai dengan
literatur yaitu putaran optis aktif dari jenis
= + 127,40
zat yang berbeda akan memberikan sudut
Dengan cara yang sama, diperoleh
putaran yang berbeda terhadap bidang
data sebagai berikut :
getar
sinar
terpolarisir.
Kebenaran
praktikum yang didapat untuk glukosa 5 %
Tabel 4
dan sukrosa 5 % adalah 93,08 % dan 98,43
%.
Dari
data
diatas
dapat
juga
dikatakan bahwa semua zat bersifat optis
aktif karena semua zat dari Zat A dan Zat
6
Laporan praktikum Kimia Fisika II
B
dapat
memutar
bidang
polarisasi.
dari sudut putar yang diamati, dengan
Apabila ada zat yang tidak dapat memutar
menggunakan rumus :
bidang polarisasi, maka zat tersebut tidak
bersifat optis aktif.
dimana:
Besar dari putaran spesifik dari
= putaran spesifik
glukosa dan sukrosa berdasarkan hasil
α = putaran yang diukur tanpa perputaran
percobaan dengan literatur berbeda.
peralatan.
Perbedaan ini disebabkan karena kondisi
λ
pada saat pengukuran berbeda, mungkin
c
saja suhu pada saat pengukuran berbeda
2. Nilai rata-rata putaran spesifik yang
dan panjang sel yang digunakan juga
diperoleh pada perhitungan dalam
berbeda
percobaan ini adalah :
dengan
pengukuran
yang
dilakukan untuk memperoleh data literatur
= panjang sel = 1 dm
= konsentrasi( 5%W/V= 0.05).
•
tersebut.
Zat A (Sukrosa 5 %)=
+72,73o
Disamping itu terdapat faktor teknis
•
yang juga mempengaruhi putaran spesifik
semakin
berbagai
besar
juga
nilai
sudut
spesifiknya karena sudut optik suatu
konsentrasi.
zat dan sudut spesifiknya berbanding
2. Ketelitian pada saat menetapkan
bayangan
5%)=
nilai sudut optik suatu zat akan
1. Ketelitian dalam membuat larutan
setengah
(Sukrosa
3. Berdasarkan percobaan semakin besar
terdapat dalam literatur,yaitu:
dengan
B
+127,4o
hasil pengukuran berbeda dengan yang
sampel
Zat
lurus dan sesuai dengan persamaan
sehingga
pada teori atau literatur.
berpengaruh pada nilai α.
4. Titik nol pada percobaan ini adalah
3. Ketelitian pada saat membaca nilai
+1,83 (merupakan hasil rata-rata
α yang ada pada polarimeter.
dari +1,90, +1,70, dan +1,90).
5. Faktor-faktor yang mempengaruhi
nilai putaran optik adalah :
KESIMPULAN
Berdasrkan
hasil
percobaan,
 panjang sel polarimeter
dapat
 konsentrasi zat
disimpulkan beberapa hal diantaranya :
 suhu pada sat pengukuran
1. Sudut putar jenis untuk suatu senyawa
 sumber cahaya yang digunakan
(misalnya pada 250C) dapat dihitung
7
Laporan praktikum Kimia Fisika II
6. Faktor teknis yang menyebabkan
7. Hasil
percobaan
yang
didapat
hasil pengukuran berbeda dengan
sesuai dengan literatur yaitu dalam
yang ada di literatur, yaitu;
literatur putaran optik sukrosa lebih
a. Ketelitian
besar daripada glukosa.
dalam
membuat
larutan sampel dengan berbagai
konsentrasi.
8. Putaran optis (α) bergantung pada
b. Ketelitian
pada
saat
panjang sel, panjang gelombang
menetapkan setengah bayangan
sehingga
berpengaruh
cahaya, jenis zat dan temperatur.
pada
nilai α.
c. Ketelitian pada saat membaca
nilai
α
yang
ada
pada
polarimeter.
DAFTAR PUSTAKA
R. A. Alberty dan F. Daniels. 1983. Kimia
Fisika. Erlangga: Jakarta
Dogra,S.K., dan S. Dogra.1990. Kimia
Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2013.
Fisika dan Soal-soal Cetakan I. UI-
Penuntun Praktikum Kimia Fisika II.
Press: Jakarta.
Jurusan
Fessenden and Fessenden. 1999. Kimia
Organik
edisi
Ketiga
jilid
Kimia
F.MIPA
Universitas
Udayana: Bukit Jimbaran
1.
Anonim.
Erlangga : Jakarta.
2010.
Polarimeter.
http://fisika.lab.gunadarma.ac.id/wp-
Keenan, CW. 1991. Ilmu Kimia Untuk
content/uploads/2010/02/O3.-
Universitas Jilid 1. Edisi ke 6.
POLARIMETER.pdf (diunduh pada
Erlangga : Jakarta
tanggal 15 April 2013)
8